[发明专利]一种具有陶瓷纤维外壳的高温真空绝热复合材料

权利要求书

1.一种具有陶瓷纤维外壳的高温真空绝热复合材料，其特征在于由陶瓷泡沫芯材和陶瓷纤维外壳构成，陶瓷纤维外壳完全包覆陶瓷泡沫芯材，陶瓷纤维外壳中无贯穿性孔道，陶瓷纤维外壳内部压力小于1000Pa。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于所述的陶瓷泡沫芯材为碳化硅泡沫、氧化铝泡沫、氧化锆泡沫中的任一种，陶瓷泡沫厚度为5~30mm，陶瓷泡沫孔隙率为70%~90%。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于所述的陶瓷纤维外壳为碳化硅纤维外壳，氮化硅纤维外壳，氧化铝纤维外壳中的任一种，陶瓷纤维外壳壁厚为3~10mm。

4.一种具有陶瓷纤维外壳的高温真空绝热复合材料，其制备步骤如下：

（1）在陶瓷泡沫芯材的外表面包覆一层石墨纸，石墨纸厚度为0.5~1mm；

（2）在包有石墨纸芯材外表面制备陶瓷纤维外壳预制体，陶瓷纤维外壳主要由陶瓷纤维经2.5D或3D编织而成；

（3）制备PyC界面层；将（2）中预制体放置在化学气相沉积炉中，使用模具固定，具体步骤为：抽真空至炉内压强为0.01~0.5Pa，升温至900~1050℃，升温速率为3~5℃/min，通入氩气和丙烯，流量比为5:1~10:1，制备PyC界面层厚度为1~2μm；

（4）将（3）中制备PyC界面层的的SiC_f/SiC复合材料过滤管预制体浸渍在聚碳硅烷：二甲苯=1:1~1:3的先驱体溶液中，真空浸渍30~60min，固化交联后，固定放置在真空炉内，升温至1000~1200℃，升温速率为3~5℃/min，裂解时间为4~6h，重复10~13次；

（5）将（3）中PIP后的过滤管放入化学气相沉积炉中，进行化学气相沉积制备SiC基体对表面进行密封，具体步骤为：抽真空至炉内压强为0.01~0.5Pa，升温至1000~1200℃，使用的硅源气体为三氯甲基硅烷，反应气体为氢气，氩气为载气，MTS、H₂、Ar流量比为1:5:5~1:10:10，炉内压力为1~1000Pa，反应温度为900~1050℃，反应时间为100~200h；

（6）得到高温真空绝热复合材料，内部真空度为0.01~0.5Pa。